KR20040038703A - 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시진동모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구성으로 부품 수의 감소와 각 부재를 얇게 해서 강도도 충분히 얻을 수 있는 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터에 관한 것으로, 로터 요크(6)에 축방향 공극형 마그넷(8)과 아치형 웨이트(9)가 있는 편심 로터(R)를, 요크 브라켓(1)에 고정한 축(2)에 회전 가능하게 장착하고, 스테이터 베이스(3)는 마그넷의 자계를 받는 자성 부분(1b)과 비자성 부분(1e)이 있는 요크 브라켓(1)에 부가 설치된다. 스테이터 베이스(3)에는 단상(單相)의 공심 전기자 코일이 놓여져, 이 코일과 평면에서 봤을 때 겹치지 않도록 1개의 홀 센서(H)와 이 홀 센서의 출력을 받는 구동 회로 부재(D)가 배치되며, 이들을 덮는 커버 부재(10)를 요크 브라켓의 외주에 개구부에서 용접한다.

Description

구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터 {AXIAL DIRECTION GAP TYPE BRUSHLESS VIBRATING MOTOR WITH BUILT-IN DRIVE CIRCUIT}

본 발명은, 이동체 통신 장치의 무음 알림 수단에 사용하기에 적합한 것으로, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터(axial gap type brushless vibrating motor)에 관한 것이다.

무브러시 모터는, 브러시, 커뮤테이터를 대신하는 구동회로가 필수 요건인데, 상기 종래의 구조는, 전부 구동 회로가 내장되어 있지 않아서, 외장을 위해 인출 단자도 4단자 이상이 필요하게 되어 통상의 2단자형 직류 모터와 같이 취급할 수 없는 문제가 있었다.

게다가, 통상의 무브러시 모터에서는, 스테이터는 복수개의 전기자 코일을 균등하게 전체 둘레에 배치하고 있고, 구동 회로 부품도 IC를 비롯해 다른 전자 부품이 필요하기 때문에, 도저히 내장할 수 없는 것이었다.

편평한 축방향 공극형 무브러시 진동모터로서 본 출원인은, 앞서 무코어 무슬롯형으로 구동 회로 부재를 내장시키지 않는 것을 제안하고 있다(실용신안문헌 1, 특허문헌 2 참조).

구동 회로가 부착된 무브러시 진동모터로서는, 코어드형이고, 등분 배치한 복수개의 돌극에 전기자 코일을 감은 코어드형으로서 구동 회로 부재를 스테이터의 옆쪽에 배치한 비원형의 것이 알려져 있다(특허 문헌 3 참조).

하지만, 이러한 것은, 사이드 방향의 사이즈가 커져 버려, 세팅이 인쇄 배선판에 SMD방식으로는 실장 효율이 나쁘고, 또한 코어드형이기 때문에 두께가 커질 수밖에 없어서 실용성이 없다.

그래서, 본 출원인은, 앞서 코어드, 무슬롯 무코어형을 포함한 것으로 복수개의 전기자 코일의 일부를 삭제하여 빈 공간을 만들고, 이 빈 공간에 구동 회로 부재를 배치한 것을 제안하고 있다(특허문헌 4 참조).

[특허문헌 1] 일본 공개실용신안공보 평성4(1992)-137463호

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 2002-143767호

[특허문헌 3] 일본 공개특허공보 2000-245103호

[특허문헌 4] 일본 공개특허공보 2002-142427호 (도 8 내지 도 11)

따라서, 본 발명은, 상기 특허문헌 4에 개시된 일본 공개특허공보 2002-142427호의 도 8 내지 도 11의 축방향 공극형 무브러시 진동모터를 더욱 개량하여 박형이면서 부품 수가 적은 간단한 구성이며 1개의 홀 센서와 이 센서의 출력에 의해 동작하는 구동 회로 부재를 내장할 수 있도록 해서 디텐트 토크를 적절히 발생시켜서 확실하게 기동시킬 수 있게 하며, 통상의 직류 모터와 동일한 취급이 가능하도록 하고, 각 부재를 얇게 하면서도 강도도 또한 충분하게 하여 매우 얇은 축방향 공극형 무브러시 모터를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시의 형태를 도시하는 것으로, 축 고정형의 축방향 공극형 무코어(coreless) 무슬롯(slotless) 방식의 무브러시 진동모터를 횡방향으로 절단한 평면도이다.(실시예 1)

도 2는 도 1의 A-A선에 따라 절단한 종단면도이다.

도 3은 스테이터 부재의 변형예의 평면도이다.(실시예 2)

도 4는 본 발명의 주요 부재의 다른 실시의 형태를 도시하는 평면도이다.(실시예 3)

도 5는 상기 부재를 포함하는 스테이터의 평면도이다.

도 6은 도 5의 스테이터를 구비한 축 고정형의 축방향 공극형 무코어 무슬롯 방식의 무브러시 진동모터의 종단면도이다.(실시예 4)

도 7은 도 6의 편심 로터의 평면도이다.

도 8은 축 회전형의 상기 모터의 종단면도이다.(실시예 5)

도 9는 스테이터 부재의 제 2 변형예의 평면도이다.(실시예 6)

도 10은 스테이터 부재의 제 3 변형예의 평면도이다.(실시예 7)

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 요크 브라켓 1a : 축 지지부

1b, 111b : 디텐트 토크 발생부 1c : 홀딩부

1d : 급전 단자 재치부 2, 22 : 축

3, 33 : 스테이터 베이스 4 : 내열성 수지

4a, 4b : 가이드 5A, 5B : 공심 전기자 코일

6, 66, 666 : 로터 요크 6a : 베어링 홀딩부

7 : 소결 오일함유 베어링 8, 888 : 마그넷

9 : 편심 웨이트 9a : 리세스

9b : 돌기부 10,100 : 커버 부재

10a : 버링 구멍 44 : 경화형 접착제

66 : 로터 요크 88 : 축방향 공극형 수지제 마그넷

111 : 브라켓판 Y : 요크 플레이트

Hb : 보강부재 D : 구동 회로 부재

R1 : 편심 로터 Sb : 보강 슬리브

상기 과제를 해결하기 위해서는, 청구항 1에 나타낸 바와 같이 로터 요크와, 이 로터 요크에 배치된 복수개의 자극을 가진 축방향 공극형 마그넷과, 이 마그넷의 반경 방향 바깥쪽에서 상기 로터 요크에 배치된 텅스텐 합금제 편심 웨이트가 구비된 편심 로터와, 이 편심 로터를 지지하는 축과, 이 축을 지지하는 축 지지부가 중심에 배치된 요크 브라켓과, 이 요크 브라켓에 부가 설치된 것으로 반경 방향 옆쪽에 급전 단자부가 돌출된 스테이터 베이스와, 이 스테이터 베이스에 배치된 2개의 단상 결선형 공심 전기자 코일과, 이 공심 전기자 코일과 각각 평면에서 봤을 때 겹치지 않도록 상기 스테이터 베이스에 배치된 1개의 홀 센서와, 이 홀 센서의출력을 받는 구동 회로 부재가 구비된 스테이터와, 이들을 덮는 커버 부재를 구비하며, 상기 스테이터의 일부에는 상기 축방향 공극형 마그넷의 자계를 받는 자성 부분과 비자성 부분이 있고, 외주 부분에 상기 커버의 개구부가 설치된 것에 의해 달성할 수 있다.

구체적으로는 청구항 2에 나타내는 바와 같이 상기 자성 부분은 적어도 중심부와, 이 중심부로부터 일체로 반경 방향으로 뻗어 있는 복수개의 디텐트 토크 발생부로 이루어지며, 이 디텐트 토크 발생부를 폐쇄하는 홀딩부가 구비되고, 상기 비자성 부분은 상기 디텐트 토크 발생부 사이의 공간 부분이며, 상기 공심 전기자 코일은 수지를 이용하여 이 공심 전기자 코일의 윗면이 공극 내에 노출되도록 스테이터 베이스에 배치되어 있는 것이 좋다.

더 구체적으로는 청구항 3에 나타내는 바와 같이, 상기 축은 제 1 단부가 요크 브라켓의 축 지지부에 고정되는 동시에, 제 2 단부가 커버에 수용되는 것이 좋다.

다른 구체적인 구성은 청구항 4에 나타내는 바와 같이, 상기 축은 제 2 단부가 상기 로터 요크에 용착되고, 이 축을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 상기 축 지지부에 배치되며, 상기 축의 제 1 단부가 스테이터 베이스측에 피봇 지지되어 있는 것이 좋다.

또한 요크 브라켓의 다른 구성으로는, 청구항 5에 나타내는 바와 같이 상기 자성 부분으로서 두께가 0.1㎜ 이하인 자성판으로 이루어진 요크 부분과, 이 요크 부분이 접착된 것으로 상기 비자성 부분으로서 두께가 0.1㎜ 이하인 비자성판으로이루어진 브라켓 부분으로 구성되며, 상기 요크 부분은 적어도 중심부와, 이 중심부로부터 일체로 반경 방향으로 뻗어 있는 복수개의 디텐트 토크 발생부로 이루어지고, 이 디텐트 토크 발생부를 폐쇄하는 홀딩부가 구비되며, 적어도 이 축 지지부와 상기 공심 전기자 코일은 공극 부분이 돌출되지 않도록 접착성 수지로 상기 스테이터 베이스에 일체화되어 있는 것에 의해 달성할 수 있다.

더 구체적으로는 청구항 6에 나타내는 바와 같이 상기 축은 제 1 단부가 상기 축 지지부에 용착되고, 제 2 단부가 커버에 각각 용착되어 있는 것이 좋다.

요크 브라켓의 다른 구체적인 구성은 청구항 7에 나타내는 바와 같이 상기 디텐트 토크 발생부는 3개로 형성되며, 적어도 일부가 편성하는 축방향 공극형 마그넷의 자극의 뉴트럴 존(neutral zone) 정도의 폭이 있으며, 적어도 일부의 개구각이 상기 축방향 공극형 마그넷의 자극의 2배와 거의 같게 되어 있는 것에 의해 달성할 수 있다.

또한, 편심 로터의 구체적인 구성은, 청구항 8에 나타내는 바와 같이 상기 편심 로터는 로터 요크가 마그넷의 복귀 경로가 되는 평탄부와, 바깥지름측 수하부(垂下部)와, 축 지지하는 안지름측 수하부가 있으며, 상기 축방향 공극형 마그넷의 안지름측에서 축 지지시킨 것으로, 상기 바깥지름측 수하부에서부터 일체로 설편(tongue)이 수평 방향 바깥쪽으로 돌출되는 동시에, 상기 안지름측 수하부에서부터 플랜지가 수평 방향 안쪽으로 돌출되며, 비중 15 이상의 편심 웨이트에는 상기 설편이 끼워지는 리세스가 형성되고, 이 리세스에 상기 설편을 끼워넣어 편심 웨이트를 배치 고정시키며, 상기 플랜지를 이용해 베어링으로 축 지지한 것에 의해달성할 수 있다.

다른 구체적인 구성은, 청구항 9에 나타내는 바와 같이 상기 축방향 공극형 마그넷의 안지름측에서 상기 로터 요크에 다른 금속 부재가 고정 부착되고, 이 금속 부재를 통해서 축 지지시킨 것에 의해 달성할 수 있다.

그리고, 또 다른 구체적인 구성은, 청구항 10, 11에 나타내는 바와 같이 상기 자성 부분은 비자성 부분에 인쇄에 의해 형성된 것이나, 상기 자성 부분은 비자성 부분에 자성 도금에 의해 형성된 것이어도 달성할 수 있다.

축을 지지하는 축 지지부가 중심에 배치된 요크 브라켓과, 이 요크 브라켓에 부가 설치된 것으로, 반경 방향으로 급전 단자부가 있는 스테이터 베이스와, 이 스테이터 베이스에 배치된 2개의 단상 결선형 공심 전기자 코일과, 이 공심 전기자 코일과 각각 평면에서 봤을 때 겹치지 않도록 상기 스테이터 베이스에 배치된 1개의 홀 센서와 이 홀 센서의 출력을 받는 구동 회로 부재와, 이들을 덮는 커버 부재를 구비하며, 상기 요크 브라켓은 상기 축방향 공극형 마그넷의 자계를 받는 자성 부분과 비자성 부분이 있으며, 1개의 홀 센서가 자성 부분의 일부에 위치되고, 상기 구동 회로 부재가 비자성 부분에 위치되며, 더욱이 일부가 반경 방향 외주에 연장되어 상기 급전 단자부를 받는 급전 단자 재치부로서 옆쪽으로 돌출되는 동시에, 외주 부분에 상기 커버의 개구부가 설치되었다.

[실시예 1]

도 1, 도 2에 도시하는 것은 축 고정형의 축방향 공극형 무코어 무슬롯 방식의 무브러시 진동모터로서, 요크 브라켓(1)은 철판보다 약한 자성을 가진 스테인리스 판으로 두께가 0.15㎜ 정도의 박형으로 구성되며, 스테이터는 중앙에 버링 형태로 박은 축 지지부(1a)와, 파선으로 나타낸 바와 같은 반경 방향으로 약 120도 개구각으로 연장 형성된 세 군데의 디텐트 토크 발생부(1b) 및, 더욱 반경 방향으로 뻗어 있는 것으로 세 군데의 디텐트 토크 발생부(1b)를 폐쇄한 링 형태의 보강을 겸한 홀딩부(1c)로 이루어지고, 이 홀딩부의 일부가 더욱 반경 방향으로 돌출되어 급전 단자 재치부(1d)로 되어 있다. 이 요크 브라켓(1)은, 후술하는 축방향 계자형 마그넷의 자극을 특정 위치에 정지시켜 두기 위해서 상기의 디텐트 토크 발생부(1b)의 사이는 비자성 부분으로서의 공간(1e)을 구성하고 있다.

이와 같이 구성한 요크 브라켓(1)의 윗면에는, 상기 축 지지부(1a)에 0.5㎜∼0.6㎜의 가는 축(2)이 기단(제 2 단부)에서 압입됨과 동시에, 이 주위에 플렉시블 인쇄 배선판 혹은 유리 크로스 에폭시 기판으로 이루어진 스테이터 베이스(3)가 놓여지며, 더욱이 상기 요크 브라켓(1)이 골간이 되도록 액정, 폴리페닐렌설파이드 등의 리플로우 솔더링에 견딜 수 있는 내열성 수지(4)로 상기 축 지지부(1a)를 중심으로 일체화된다. 상기 스테이터 베이스(3)에는, 2개의 공심 전기자 코일(5A, 5B)이 마주보고 올려놓여져, 단상이 되도록 직렬로 결선된다.

이들 공심 전기자 코일(5A, 5B) 사이에는, 상기 내열성 수지(4)가 미치지 않은 부분에 1개의 홀 센서(H)와 IC화된 구동 회로 부재(D)가 축(2)을 사이에 두고 마주보도록 배치된다. 이 공심 전기자 코일의 윗면은 수지 등이 공극 부분으로 돌출되지 않도록 노출되어 있다. 즉, 최소 공극은 상기 공심 전기자 코일의 윗면과 후술하는 편성하는 축방향 공극형 마그넷 저면으로 구성된다.

여기에서, 디텐트 토크 발생부(1b)와 단상의 공심 전기자 코일(5A, 5B)의 위치 관계는, 공심 전기자 코일(5A, 5B)의 유효 도체부가 후술하는 마그넷의 자극에 맞게 설정되며, 디텐트 토크 발생부(1b)의 형상은 마그넷의 자력에 의해 정지시켜 둘 때 최소의 정동(停動) 토크가 얻어지도록 설정되는 것이 좋다.

따라서, 이들 스테이터를 구성하는 부재는, 평면에서 봤을 때 겹치지 않게 되어, 박형으로 구성할 수 있다. 여기에서는, 상기 내열성 수지(4)의 일부를 가이드(4a, 4b)로서 세우고, 이 가이드(4a, 4b)를 이용하여 상기 공심 전기자 코일(5A, 5B)을 올려놓은 것을 나타내었으나, 다른 부재를 포함해 일체 성형해도 무방하다. 또한, 상기 내열성 수지(4) 대신에 자외선 경화형 접착제로 상기 공심 전기자 코일(5A, 5B)을 고정시킬 수도 있다.

한편, 상기 축에 회전 가능하게 장착되어 상기 스테이터에 조합되는 편심 로터(R)는, 중앙에 형성한 버링 형태의 베어링 홀딩부(6a)에 소결 오일함유 베어링(7)이 압입된 0.1㎜ 정도의 얇은 로터 요크(6)와, 이 하부면에 접착된 축방향 공극형 마그넷(8)과, 이 마그넷(8)의 외주에서 상기 로터 요크(6)에 레이저 스폿 등에 의해 용접된 아치형 웨이트(9)로 이루어진다.

여기에서, 상기 로터 요크(6)에는, 낙하 등의 충격시에 변형을 방지하기 위해 두께 방향의 데드 스페이스를 이용해 보강 리브(6b)가 축 홀딩부(6a)로부터 방사상으로 형성되어 있다. 도면 중에서, 부호 6c는 아치형 웨이트의 반대측에 배치된 것으로 상기 마그넷(8)을 위치 결정하는 동시에, 접착시의 보강용으로 늘어뜨린 설편(tongue)이다. 상기 마그넷(8)은 6극으로 착자되어 있으며 그 구동 원리는 공지되어 있으므로, 여기서는 그 설명은 생략한다.

이와 같이 구성한 편심 로터(R)는, 브레이크 손실을 줄이기 위해 적어도 2장으로 적층한 스러스트 와셔(S1)를 사이에 두고 상기 축(2)에 회전 가능하게 장착된다. 그 후, 얇은 비자성 스테인리스 재료로 이루어진 커버 부재(10)가 씌워지며, 상기 축의 선단이 상기 커버 부재(10)의 중앙에 형성된 버링 구멍(10a)에 스러스트 와셔(S2)를 사이에 두고 끼워진다. 여기에서, 이 버링 구멍은 선단이 축 지름보다 더 좁게 되어 있고, 축(2)의 선단(제 1 단부)이 돌출되지 않도록 되어 있으며 이 선단 부분은 변형 예방을 위해 상기 커버 부재(10)에 레이저 용접되는 동시에, 커버 부재의 개구부는 상기 요크 브라켓(1)의 홀딩부(1c)에 레이저 스폿 용접에 의해 설치된다.

따라서, 이와 같이 용접에 의해 조립되기 때문에, 축이 가늘어도 지름 방향의 충격에 견딜 수 있고, 커버 부재가 얇은 것을 사용해도 강도를 충분히 얻을 수 있게 된다.

[실시예 2]

다음으로, 도 3에 있어서, 스테이터의 한 부재로서 요크 브라켓의 변형예의 구성을 설명한다.

이하, 상기 실시의 형태와 동일한 부재 또는 동일한 기능을 가진 거의 동일한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

즉, 요크 브라켓(1)은, 상기 실시예 1과의 차이점으로서 디텐트 토크 발생부(1b)가 편성하는 후술하는 축방향 공극형 마그넷(여기서는 6극)의 자극의 개구각의 2배와 같고, 폭이 자극의 뉴트럴 존 정도로 되어 있는 것이 특징이며, 상기 축방향 계자형 마그넷의 자계를 받는 디텐트 토크 발생부재로서 기능하고 있다.

여기에서, 축 지지부(1a)는 편성하는 축방향 공극형 마그넷 안지름보다 작고, 홀딩부의 안지름은 이 마그넷 바깥지름보다 크게 하는 것이 좋으며, 이와 같이 함으로써 축방향 공극형 마그넷은, 상기 축 지지부(1a), 홀딩부(1c)에 흡착되지 않고, 확실하게 자극의 중심이 디텐트 토크 발생부(1b)위에 정동하게 되어, 자극의 뉴트럴부에는 정동하지 않게 된다.

도면 중에서, 부호 1f는 상기 홀딩부(1c)에서 더 바깥쪽으로 돌출된 장착용 레그부로서, 기기측의 인쇄 배선판 등에 직접 리플로우 솔더링할 수 있게 배려되어 있다. 또한, 부호 1g는 스테이터 베이스의 위치를 정하고, 수지로 일체 성형할 때, 요크 브라켓(1)과 수지(4)의 이탈을 방지하는 돌기이다.

이와 같이 구성한 요크 브라켓(1)은 다른 스테이터의 각 부재, 특히 공심 전기자 코일의 외형을 포함해 수지(4)로 일체 성형한다. 따라서, 요크 브라켓(1)이 얇은 것일지라도, 상기 일체화된 부재가 골간이 된다. 그러므로 상호 작용에 의해 강도가 보강되어, 스테이터로서 전체의 보강이 가능하다.

[실시예 3]

도 4는 요크 브라켓의 다른 실시예이고, 도 5는 이 요크 브라켓을 구비한 스테이터의 구성을 도시하는 것이다. 여기에서도 전술한 실시예와 동일한 것은 같은 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

즉, 요크 브라켓(YB)은 자성 스테인리스 판 또는 퍼멀로이 판이며 두께가0.05㎜ 내지 0.1㎜의 박형으로 구성된 요크 플레이트(Y)와, 이 요크 플레이트(Y)에 복수개의 스폿 용접(L) 등으로 접착시킨 비자성 스테인리스 혹은 스프링성 구리 니켈 합금(일본명 양백(洋白; 양은을 말함))제 브라켓판(B)으로 이루어진다. 이 브라켓판(B)의 중앙에는, 축 지지부(1a)가 버링 형태로 세워지고, 여기에 쾌삭 황동으로 만들어진 원통형 보강부재(Hb)가 상기 축 지지부(1a)의 버링 부분을 누르듯이 압입되어 있다. 이 3개의 디텐트 토크 발생부(1b)의 폭은, 여기에서도 편성하는 축방향 공극형 마그넷의 뉴트럴 존과 거의 맞을 정도로 되어 있다. 따라서, 디텐트 토크 발생부(1b)의 사이는 비자성의 공간 부분을 통해서 상기 브라켓판(B)이 벗겨지게 된다. 이 브라켓판(B)은, 외형이 상기 요크 플레이트(Y)와 거의 맞게 형성되며, 외형의 일부가 더욱 반경 방향으로 돌출되어 급전 단자 재치부(1d)를 구성한다.

이와 같이 구성한 요크 브라켓(YB)의 상기 축 지지부(1a)에 0.5 내지 0.6㎜의 가느다란 축(2)이 기단(제 2 단부)에서 압입됨과 동시에, 이 주위에 플렉시블 인쇄 배선판으로 이루어진 스테이터 베이스(3)가 올려놓여지고, 일부가 급전 단자부(3a)로서 상기 급전 단자 재치부(1d)에 중첩되어 있다.

상기 스테이터 베이스(3)에는, 2개의 공심 전기자 코일(5A, 5B)이 마주보고 놓여져, 단상이 되도록 직렬로 결선된다.

이들 공심 전기자 코일(5A, 5B) 사이의 공간에는, 1개의 홀 센서(H)와, 이것에 대향하여 IC화된 구동 회로 부재(D)가 중심을 사이에 두고 마주보도록 배치된다. 여기에서, 홀 센서(H)는 디텐트 토크 발생부(1b) 위에 위치되고, 구동 회로부재(D)는 공간 부분(1e)에 각각 위치되도록 설정되어 있다.

여기에서도, 디텐트 토크 발생부와 단상의 공심 전기자 코일의 위치 관계는, 공심 전기자 코일의 유효 도체부가 후술하는 마그넷의 자극에 맞게 설정되며, 디텐트 토크 발생부(1b)의 형상은 마그넷의 자력에 의해 정지시켜 둘 때 최소의 정동 토크가 얻어지도록 설정되는 것이 좋다.

상기 보강 부재(Hb)의 주위에서부터 2개의 공심 전기자 코일(5A, 5B) 및 홀 센서(H) 및 구동 회로 부재에 걸쳐서 자외선 경화형 접착제(44)에 의해 스테이터 베이스(3)에 고정된다. 여기에서, 자외선 경화형 접착제(44)에 의한 보강은 적어도 상기 공심 전기자 코일의 일부와 보강 부재의 주위에는 필요하게 되며, 당연히 마주보는 로터와의 공극 부분에는, 최소 공극을 정하는 부재(여기서는 공심 전기자 코일) 위에 비져나오지 않도록 그 주입량은 조절(control)된다. 여기에서, 보강 부재(Hb)의 주위는 레이저 용접에 의해 요크 플레이트에 용접시켜 두는 것이 좋다. 따라서, 이들 스테이터 부재는, 평면에서 봤을 때 겹치지 않게 되어, 박형으로 구성할 수 있고, 자외선 경화형 접착제(44)에 의해 내충격성이 향상된다.

한편, 상기 실시예의 변형으로서 상기 보강 부재는, 특별히 도시하지 않았으나 단순한 슬리브로 형성하고, 이 외형 부분에 상기 요크 브라켓을 요크 플레이트(1a), 브라켓판(1b)을 한데 합쳐서 버링 형태로 한 것을 압입한 것으로 해도 무방하다. 이와 같이 하면, 축에 대해 보강 부재의 외형이 커지기 때문에, 압입 강도를 확보할 수 있다. 또한, 이 보강 부재의 외주의 일부와 요크 브라켓의 버링 선단을 레이저 용접해서 고정시킬 수도 있다.

[실시예 4]

도 6은 도 5의 스테이터를 구비한 축 고정형의 축방향 공극형 무코어 무슬롯 방식의 무브러시 진동모터의 종단면도이고, 도 7은 도 6의 편심 로터의 평면도이다.

상기 축(2)에 회전 가능하게 장착되는 편심 로터(R1)는, 희토류 자석 분말을 폴리아미드 수지로 일체화한 축방향 공극형 수지제 마그넷(88)이 얇은 로터 요크(66)에 접착된다. 이 얇은 로터 요크(66)는, 축방향 공극형 수지제 마그넷(88)의 자계를 받는 평탄부(6h)와 이 평탄부(6h)에 일체인 바깥지름측 수하부(66a)와 안지름측 수하부(66b)를 가지며, 상기 축방향 공극형 수지제 마그넷(88)을 에워싸도록 되어 있기 때문에, 이 마그넷(88)은 강한 접착력으로 홀딩된다. 이 얇은 로크 요터(66)는, 도 7에 도시하는 바와 같이 바깥지름측 수하부(66a)에서부터 일체로 소정의 개구각으로 두 군데에 설편(66c)이 법선 방향에서 수평 방향으로 돌출된다.

편심 웨이트(9)는 상기 얇은 로터 요크(66)의 바깥지름측 수하부(66a)에 리세스(9a)와 설편(66c)을 끼워맞추면서 상기 바깥지름측 수하부(66a)에 접착 등에 의해 고정 부착된다. 이와 같이 하면, 상기 설편(66c)은 두 군데에 법선 방향으로 형성되어 있기 때문에, 편심 웨이트(9)의 지름 방향의 움직임이 규제된다. 편심 웨이트(9)는, 더욱이 상기 얇은 로터 요크(66)에 대향하여 설치된 양단의 노치(66g)에 들어가는 돌기부(9b)가 설치된다.

상기 로터 요크(66)는 플랜지(66d)가 상기 안지름측 수하부(66b)로부터 수평방향의 안쪽으로 돌출되고, 상기 설편(66c)에 상기 리세스(9a)를 끼워넣어서 편심 웨이트(9)를 배치 부착하며, 안지름측 플랜지(66d)에 금속 부재로서 플랜지가 달린 소결 오일함유 베어링(77)을 스폿 용접에 의해 부착한 것이다. 이 플랜지가 달린 소결 오일함유 베어링(77)은 상기 플랜지(66d)에 코킹에 의해 부착해도 무방하다.

이와 같이 하면, 편심 웨이트(9)는, 리세스(9a)와 상기 설편(66c)을 납땜 혹은 접착에 의해 고정시키고, 상기 마그넷(88)은 접착 혹은 희토류 소결성의 금속 마그넷의 경우는 스폿 용접 등으로 부착함으로써 편심 로터(R1)로서 쉽게 구성할 수 있다.

이와 같이 구성한 편심 로터(R1)는, 브레이크 손실을 줄이기 위해 적어도 2장으로 적층한 스러스트 와셔(S1)를 사이에 두고 상기 축(2)에 선단측(제 1 단부)에서부터 회전 가능하게 장착된다. 그 후, 얇은 비자성 스테인리스 재료로 이루어진 커버 부재(10)가 씌워지고, 상기 축(2)의 선단(제 2 단부)이 상기 커버 부재(10)의 중앙에 형성된 버링 구멍(10a)에 스러스트 와셔(S2)를 사이에 두고 끼워진다. 축(2)의 선단(제 2 단부)가 돌출되지 않게 되어 있어서 이 선단 부분은 변형 예방을 위한 상기 커버 부재(10)에 바깥쪽에서부터 레이저 용접되는 동시에, 커버 부재(10)의 개구부는 상기 요크 브라켓(1)의 홀딩부(1c)에 레이저 스폿 용접에 의해 설치된다.

따라서, 이와 같이 용접에 의해 설치되기 때문에, 얇은 부재를 사용해도 강도가 충분히 얻어진다. 또한, 상기 노치(66g)와 돌기부(9b)에 의해 반경 방향의 움직임이 규제되기 때문에, 웨이트의 중량이 커도 내충격성이 향상된다.

[실시예 5]

도 8은, 축 회전형의 축방향 공극형 무코어 무슬롯 방식의 무브러시 진동모터의 종단면도이다.

이하, 상기의 실시의 형태와 동일한 부재 또는 동일한 기능을 가진 거의 동일한 부재에 대해서는 같은 부호를 붙이고 그 설명을 생략하는 경우가 있다.

즉, 요크 브라켓(YB1)은 중앙에 약간 큰 축 지지부(11a)가 이번에는 요크 플레이트(Y1)의 쪽이 버링 형태로 상방으로 돌출되고, 여기에 소결 오일함유 베어링(777)이 격납되며, 더욱이 외주에 배치한 보강 슬리브(Sb)에 의해 강고히 홀딩된다.

한편, 편심 로터(R2)는, 이번에는 로터 요크(666)의 중심에 다른 금속 부재(666a)를 통해서 0.6㎜의 축(22)의 선단(제 1 단부)이 직접 압입되고, 더욱이, 로터 요크(666)에 레이저 스폿 용접(L2)되어 있다. 이 금속 부재(666a)의 바깥지름 부분은 마그넷(888)의 안지름에 접착된다. 축(22)의 기단(제 2 단부)은, 0.3㎜ 정도의 볼 베어링(B)을 통해서 요크 브라켓(YB1)의 브라켓판(B1)에 스러스트 와셔(S3)를 사이에 두고 피봇 지지되도록 되어 있다.

여기서, 상기 볼 베어링(B) 대신에 축의 기단(제 2 단부)을 둥글게 형성해도 된다.인쇄

당연히, 커버 부재(100)는 도시하는 바와 같이 블라인드형이면 족하게 된다.

[실시예 6]

도 9는, 본 발명의 스테이터 부재의 제 2 변형예를 도시하는 것으로, 전술한실시예의 도 3, 도 4의 변형이 되는 것이다. 즉, 스테이터의 일부에 디텐트 토크 발생부(111b)로서 구성하는 자성 부분은 비자성 부분으로서의 브라켓판(111)에 자성 분말이 함유된 도료를 전사 등으로 인쇄 형성한 것이다.

이와 같이 하면, 디텐트 토크 발생부(111b)는 두께를 매우 얇게 할 수 있으므로, 비자성 브라켓판은 이만큼, 즉 0.1㎜ 정도까지 두껍게 할 수 있기 때문에, 강도도 충분히 확보할 수 있다.

[실시예 7]

전술한 실시예에서는, 디텐트 토크 발생부로서 브라켓(1)에는, 자성 분말 도료를 인쇄 형성한 것을 나타내었으나, 소정의 마스킹을 해서 순철 등의 자성 도금을 형성한 것이어도 상관없다.

그리고, 도 10에 도시하는 바와 같이 이 디텐트 토크 발생부(33c)는, 스테이터 베이스(33)의 저면에 자성 도금 혹은 자성 분말 도료를 전사한 것으로도 구성할 수 있다. 이와 같이 해도 스테이터 부재의 일부로서 매우 얇게 할 수 있다.

본 발명은 이동체 통신장치에 한정되지 않고, 시청각 장해인용의 진동에 의한 전달 수단 등도 적용할 수 있다. 상기 스테이터는, 자성 부분과 비자성 부분이 있으면 어떠한 형태든지 상관없으며, 예를 들어, 비자성 브라켓 부분에 자성 부분을 프레스로 메꿔넣으면 된다.

본 발명은, 그 기술적 사상, 특징으로부터 벗어나지 않고, 다른 여러 가지 실시의 형태를 취할 수 있다. 그러므로, 전술한 실시의 형태는 단순한 예시에 불과하며 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 기술적 범위는 특허청구의 범위에 의해 나타내어지는 것으로, 명세서 본문에는 구속되지 않는다.

청구항 1에 나타낸 발명에서는, 간단하게 구동 회로 부재를 내장할 수 있게 되며, 급전 단자도 ±의 2 단자로 할 수 있고, 요크 브라켓의 비자성 부분과 자성 부분을 이용해 마그넷을 소정의 위치에 정동시킬 수 있게 해서 기동이 확실하고 박형화시킬 수 있다.

청구항 2에 나타낸 발명에서는, 공심 전기자 코일 윗면은 공극 내에 노출되어 있기 때문에 공극 자속 밀도가 손실될 우려는 없다. 요크 브라켓은 1개의 부재로 가능하므로 부품 수가 많아지지 않는다.

청구항 3에 나타낸 발명에서는, 축은 지름 방향으로 충격이 있어도, 커버로 받아낼 수 있기 때문에, 가느다란 것을 채용할 수 있고, 요크 브라켓, 로터 요크 모두 얇기 때문에 모터로서 매우 박형으로 할 수 있다.

청구항 4에 나타낸 발명에서는, 축 회전형으로 해서 축의 제 1 단부가 피봇 지지되어 있기 때문에, 슬라이드 손실이 적은 축 회전형으로 할 수 있다.

청구항 5에 나타낸 발명에서는, 자성 요크 플레이트에 의해 디텐트 토크를 얻을 수 있고, 자성 요크 플레이트와 비자성 브라켓판의 조합에 의해 요크 브라켓은 충분한 강도가 얻어진다. 또한, 저면에서부터 수지가 새지 않게 할 수 있으므로 공심 전기자 코일을 고정시키는데 있어서 자외선 경화형 접착제로 이루어진 수지를 이용할 수 있고, 커버 부재에 의해 축의 제 1 단부를 홀딩시킬 수 있기 때문에 내충격성이 향상된다.

청구항 6에 나타낸 발명에서는, 축을 사이에 두고 모노콕 구조가 되기 때문에 각 부재가 얇아져도 충분히 내충격성을 확보할 수 있다.

청구항 7에 나타낸 발명에서는, 디텐트 토크 발생부재 위에 마그넷 자극의 뉴트럴 존이 생기지 않게 되어, 홀 센서에 의해 자극의 위치를 쉽게 검출할 수 있다.

청구항 8에 나타낸 발명에서는, 축 고정형이고 편심 로터로써 웨이트와 마그넷의 홀딩을 확실하게 할 수 있다.

청구항 9에 나타낸 발명에서는, 축 회전형으로 해서 금속 부재에 의해 축의 고정 부착 강도가 향상된다.

청구항 10, 11에 나타낸 발명에서는, 자성 부분인 디텐트 토크 발생부는 두께를 매우 얇게 할 수 있으므로, 비자성 부분의 하나인 브라켓판은 이만큼, 즉 0.1㎜ 정도까지 두껍게 할 수 있기 때문에, 강도도 충분히 확보할 수 있고, 또한 비자성 부분의 다른 것인 스테이터 베이스에 자성 도료를 도포하거나, 자성 도금했을 경우에도 두께를 무시할 수 있게 된다.

Claims (11)

1. 로터 요크와, 상기 로터 요크에 배치된 복수개의 자극을 가진 축방향 공극형 마그넷과, 상기 마그넷의 반경 방향 바깥쪽에서 상기 로터 요크에 배치된 텅스텐 합금제 편심 웨이트가 구비된 편심 로터와, 상기 편심 로터를 지지하는 축과, 상기 축을 지지하는 축 지지부가 중심에 배치된 요크 브라켓과, 상기 요크 브라켓에 부가 설치된 것으로 반경 방향 옆쪽에 급전 단자부가 돌출된 스테이터 베이스와, 상기 스테이터 베이스에 배치된 2개의 단상 결선형 공심 전기자 코일과, 상기 공심 전기자 코일과 각각 평면에서 봤을 때 겹치지 않도록 상기 스테이터 베이스에 배치된 1개의 홀 센서와, 상기 홀 센서의 출력을 받는 구동 회로 부재가 구비된 스테이터와, 이들을 덮는 커버 부재를 구비하며, 상기 스테이터의 일부에 상기 축방향 공극형 마그넷의 자계를 받는 자성 부분과 비자성 부분이 있고, 외주 부분에 상기 커버의 개구부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 자성 부분은 적어도 중심부와, 상기 중심부로부터 일체의 반경 방향으로 연장되는 복수개의 디텐트 토크 발생부로 이루어지며, 상기 디텐트 토크 발생부를 폐쇄한 홀딩부가 구비되고, 상기 비자성 부분은 상기 디텐트 토크 발생부 사이의 공간 부분이며, 상기 공심 전기자 코일은 수지를 이용하여 상기 공심 전기자 코일의 윗면이 공극 내에 노출되도록 상기 스테이터 베이스에 배치되어 있는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 축의 제 1 단부는 상기 요크 브라켓의 축 지지부에 고정됨과 동시에 제 2 단부는 커버에 수용되는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 축은 제 2 단부가 상기 로터 요크에 용착되고, 상기 축을 회전 가능하게 지지하는 베어링이 상기 축 지지부에 배치되며, 상기 축의 제 1 단부가 상기 스테이터 베이스측에 피봇 지지되어 있는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 자성 부분으로서 두께가 0.1㎜ 이하인 자성판으로 이루어진 요크 부분과, 상기 요크 부분이 접착된 것으로 상기 비자성 부분으로서 두께가 0.1㎜ 이하인 비자성판으로 이루어진 브라켓 부분으로 구성되며, 상기 요크 부분은 적어도 중심부와, 상기 중심부로부터 일체로 반경 방향으로 뻗어 있는 복수개의 디텐트 토크 발생부로 이루어지고, 상기 디텐트 토크 발생부를 폐쇄하는 홀딩부가 있고, 적어도 상기 축 지지부와 상기 공심 전기자 코일은 공극 부분이 돌출되지 않도록 접착성 수지로 상기 스테이터 베이스에 일체화되어 있는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 축의 제 1 단부는 상기 축 지지부에 용착되고 제 2 단부는 커버에 용착되어 있는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 디텐트 토크 발생부는 3개로 형성되며, 적어도 일부가 편성하는 축방향 공극형 마그넷의 자극의 뉴트럴 존 정도의 폭이 있으며, 적어도 일부의 개구각이 상기 축방향 공극형 마그넷의 자극의 2배와 거의 같게 되어 있는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 편심 로터는 상기 로터 요크가 상기 마그넷의 복귀 경로가 되는 평탄부와, 바깥지름측 수하부와, 축 지지하는 안지름측 수하부가 있으며, 상기 축방향 공극형 마그넷의 안지름측에서 축 지지시킨 것으로, 상기 바깥지름측 수하부에서부터 일체로 설편이 수평 방향 바깥쪽으로 돌출되는 동시에, 상기 안지름측 수하부에서부터 플랜지가 수평 방향 안쪽으로 돌출되며, 비중 15 이상의 편심 웨이트에는 상기 설편이 끼워지는 리세스가 형성되고, 상기 리세스에 상기 설편을 끼워넣어 편심 웨이트를 배치 고정시키며, 상기 플랜지를 이용해서 베어링으로 축 지지하는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 축방향 공극형 마그넷의 안지름측에서 상기 로터 요크에 다른 금속 부재가 고정 부착되고, 상기 다른 금속 부재를 통해서 축 지지시키는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 자성 부분은 비자성 부분에 인쇄에 의해 형성되는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 자성 부분은 비자성 부분에 자성 도금에 의해 형성되는, 구동 회로 부재가 내장된 축방향 공극형 무브러시 진동모터.